Cada gran industria utiliza diferentes equipos con diferentes aspectos constructivos y objetivos. Entre ellas, las calderas industriales son fundamentales, ya que son las encargadas de producir vapor para muchas necesidades.

Por definición en la NR13, las calderas de vapor industriales “ son equipos diseñados para producir y acumular vapor a una presión superior a la atmosférica, utilizando cualquier fuente de energía, diseñados de acuerdo con los códigos pertinentes, excluidos los hervidores y similares ”.

Constructivamente, las calderas se pueden clasificar en algunos tipos que han ido evolucionando con el tiempo, desde la primera Revolución Industrial. En base a esto, es importante conocer los principales tipos de calderas industriales, así como las diferencias entre ellas durante su funcionamiento.

Principales tipos de calderas industriales.

Las calderas industriales adoptadas actualmente en el sector industrial se pueden dividir en dos grandes grupos, cada uno con sus respectivas subdivisiones:

• Calderas pirotubulares
• Calderas acuotubulares.

Por tanto, en función de las posiciones de los tubos, el posicionamiento del horno y otros aspectos constructivos, los principales tipos de calderas se dividen de la siguiente manera:

Calderas pirotubulares

Las calderas industriales pirotubulares son aquellas en las que los humos y gases resultantes de la combustión pasan a través de los tubos calentándolos. Alrededor de estos tubos hay paso de agua. Como resultado, el calor del metal se transfiere al agua, calentándola y generando vapor.

El siguiente diagrama representa la forma en que el tubo de llama genera vapor:

Estas calderas pueden generar de 100 a 30 mil kg/h, con una presión de hasta 30 kgf/cm2. Por otro lado, tienen una construcción sencilla, lo que los hace ideales para industrias que requieren una cantidad estándar de energía.

Las calderas pirotubulares también pueden ser verticales u horizontales:

En las calderas pirotubulares verticales, los tubos se instalan verticalmente en un cuerpo cilíndrico cerrado en los extremos por placas, conocidas como espejos. El horno interno está ubicado en el cuerpo cilíndrico justo debajo del espejo inferior.

Las calderas pirotubulares horizontales disponen de tubos internos dispuestos en posición horizontal, por donde pasan los gases calientes. Pueden tener 1 o 2 pases de gas en el tambor de vapor.

Calderas acuotubulares

Con el estándar de funcionamiento y construcción opuesto a las calderas pirotubulares, las calderas acuotubulares tienen agua presente dentro de los tubos a calentar, y están rodeadas de gases resultantes de la combustión, como se representa en el siguiente diagrama:

En esta caldera en concreto, el calor resultante de la combustión pasa alrededor de los tubos calentándolos. Los tubos transfieren calor al agua presente en ellos, calentándola y generando vapor.

Por su forma constructiva y características de diseño, las calderas acuotubulares industriales se utilizan normalmente en aplicaciones que requieren presiones muy altas, superiores a 21 barg (categoría A de NR 13), tanto para generar vapor saturado como sobrecalentado.

Precisamente por esta razón, las calderas acuotubulares se adoptan generalmente en proyectos industriales modernos, como las centrales hidroeléctricas, ya que tienen la capacidad de producir grandes cantidades de vapor a altas presiones y temperaturas. La producción de vapor en este tipo de calderas, por ejemplo, tiene potencial para alcanzar más de 500 toneladas/h.

Debido a esta mayor exigencia, estas calderas requieren de un proyecto constructivo mucho más complejo. También requiere que el agua de alimentación se trate con mucho más cuidado.

Calderas mixtas

También existe una tercera variación de calderas industriales. Tiene una característica mixta (híbrida), es decir, es de tubo de llama y de tubo de agua.

Por el horno de este tipo de caldera pasan tubos de agua, indicando la parte de tubos de agua. Luego, los gases de escape pasan por unos tubos, hasta la parte del tubo de fuego, y de allí salen por la chimenea.

El siguiente diagrama representa bien esta forma constructiva:

Prevención y Mantenimiento: Imprescindibles para el buen funcionamiento de las calderas industriales

Al ser equipos que operan siempre a alta presión y altas temperaturas, las calderas no son equipos simples y si se manejan mal pueden causar problemas durante el funcionamiento , como fallas y desgastes que tienen la capacidad de provocar accidentes graves.

Por lo tanto, corresponde a la industria adoptar medidas preventivas y de mantenimiento para mantener el correcto funcionamiento de los equipos. Por ello, es fundamental mantener actualizadas las inspecciones periódicas de los equipos, que permitan realizar un seguimiento del desgaste de la caldera y posibles mantenimientos correctivos.

También es importante para la industria mantener equipos complementarios a la caldera con calidad superior, como juntas de sellado industriales y válvulas de seguridad que garantizan el buen funcionamiento de este generador de vapor industrial.

No menos importante, es necesario que la industria cuente siempre con profesionales capacitados y con experiencia contrastada para operar y mantener calderas industriales.

Ahora que ya conoces los principales tipos de calderas, te invitamos a explorar el Blog de MBX